CN108933787B - 报文生成方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种报文生成方法及装置。该报文生成方法包括：获得多个报文头信息，将所述多个报文头信息按照字段名、字段位宽长度和字段相对位置整理成excel文件，采用脚本从所述excel文件中提取各所述报文头信息，根据各所述报文头信息生成对应的报文头类，根据所述报文头类，按照标准网络报文构造规则编写报文构造类CPacket，对所述报文构造类CPacket中实例化之后的每个报文头类对象中的多个报文头成员的字段信息进行约束，构造出符合预设约束要求的报文，该报文生成方法及装置能够满足真实网络环境的报文生成需求。

Description

报文生成方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种报文生成方法及装置。

背景技术

当前，高性能网络芯片的功能验证已经成为制约高度复杂的芯片设计的主要瓶颈。

对应于网络芯片测试激励生成的报文构造是高性能网络芯片功能验证很重要的一部分。如何在验证环境中快速实现一种灵活稳定的报文产生器用以生成报文是网络芯片验证初始阶段需要考虑的一个重要问题。现有的报文生成方法大多不能满足真实网络环境的报文生成需求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种报文生成方法及装置，以改善现有技术不能满足真实网络环境的报文生成需求的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种报文生成方法，所述方法包括：

获得多个报文头信息，将所述多个报文头信息按照字段名、字段位宽长度和字段相对位置整理成excel文件；

采用脚本从所述excel文件中提取各所述报文头信息，根据各所述报文头信息生成对应的报文头类；

根据所述报文头类，按照标准网络报文构造规则编写报文构造类CPacket；

对所述报文构造类CPacket中实例化之后的每个报文头类对象中的多个报文头成员的字段信息进行约束，构造出符合预设约束要求的报文。

可选地，所述方法还包括：

获得新增报文头信息，将所述新增报文头信息按照字段名、字段位宽长度和字段相对位置整理并添加到所述excel文件中；

采用脚本从添加了所述新增报文头信息的所述excel文件中提取所述新增报文头信息并生成相应的新增报文头类，将所述新增报文头类实例化到所述报文构造类CPacket中。

可选地，所述字段信息包括字段值；对所述报文构造类CPacket中实例化之后的每个报文头类对象中的多个报文头成员的字段信息进行约束，构造出符合预设约束要求的报文的步骤，包括：

针对每个报文头成员，获得该报文头成员的字段随机基本约束信息，采用所述字段随机基本约束信息对该报文头成员的字段值进行约束，获得约束范围或约束值，根据所述约束范围或所述约束值构造出报文。

可选地，根据所述约束范围或所述约束值构造出报文的步骤，包括：

确定各所述报文头成员的字段类型；

根据预设信息确定第一级报文头成员，

根据前级报文头成员的字段类型决定后级报文头成员的字段类型的构造规则，将各所述报文头成员进行排序，根据所述约束范围或所述约束值构造出报文。

可选地，对所述报文构造类CPacket中实例化之后的每个报文头类对象中的多个报文头成员的字段信息进行约束，构造出符合预设约束要求的报文的步骤，包括：

对多个所述报文头成员中的每个报文头成员的字段信息进行约束，构造出固定报文；

对多个所述报文头成员中的部分报文头成员的字段信息进行约束，构造出随机报文。

本发明实施例还提供了一种报文生成装置，包括：

获取模块，用于获得多个报文头信息，将所述多个报文头信息按照字段名、字段位宽长度和字段相对位置整理成excel文件；

第一生成模块，用于采用脚本从所述excel文件中提取各所述报文头信息，根据各所述报文头信息生成对应的报文头类；

第二生成模块，用于根据所述报文头类，按照标准网络报文构造规则编写报文构造类CPacket；

报文构造模块，用于对所述报文构造类CPacket中实例化之后的每个报文头类对象中的多个报文头成员的字段信息进行约束，构造出符合预设约束要求的报文。

可选地，所述报文生成装置还包括扩展模块；

所述扩展模块，用于获得新增报文头信息，将所述新增报文头信息按照字段名、字段位宽长度和字段相对位置整理并添加到所述excel文件中；采用脚本从添加了所述新增报文头信息的所述excel文件中提取所述新增报文头信息并生成相应的新增报文头类，将所述新增报文头类实例化到所述报文构造类CPacket中。

可选地，所述字段信息包括字段值；所述报文构造模块通过以下方式对所述报文构造类CPacket中实例化之后的每个报文头类对象中的多个报文头成员的字段信息进行约束，构造出符合预设约束要求的报文：

针对每个报文头成员，获得该报文头成员的字段随机基本约束信息，采用所述字段随机基本约束信息对该报文头成员的字段值进行约束，获得约束范围或约束值，根据所述约束范围或所述约束值构造出报文。

可选地，所述报文构造模块通过以下方式根据所述约束范围或所述约束值构造出报文：

确定各所述报文头成员的字段类型；

根据预设信息确定第一级报文头成员，

根据前级报文头成员的字段类型决定后级报文头成员的字段类型的构造规则，将各所述报文头成员进行排序，根据所述约束范围或所述约束值构造出报文。

可选地，所述报文构造模块通过以下方式对所述报文构造类CPacket 中实例化之后的每个报文头类对象中的多个报文头成员的字段信息进行约束，构造出符合预设约束要求的报文：

对多个所述报文头成员中的每个报文头成员的字段信息进行约束，构造出固定报文；

对多个所述报文头成员中的部分报文头成员的字段信息进行约束，构造出随机报文

本发明实施例提供的报文生成方法及装置，利用脚本生成报文头类，并根据报文头类，按照标准网络报文构造规则编写报文构造类CPacket，利用报文构造类CPacket能够构造出符合预设约束要求的报文，能够满足真实网络环境的报文生成需求。

进一步地，该报文生成方法及装置能在一定约束范围内灵活生成固定报文或随机报文。

进一步地，该报文生成方法及装置能灵活支持新增报文类型的拓展。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例所提供的一种报文生成方法的流程图。

图2为本发明实施例所提供的一种报文头信息的示意图。

图3为本发明实施例所提供的另一种报文头信息的示意图。

图4为一实施方式中图1所示的步骤S24包括的子步骤的示意图。

图5为本发明实施例所提供的一种报文生成装置20的模块框图。

图标：20-报文生成装置；21-获取模块；22-第一生成模块；23-第二生成模块；24-报文构造模块；25-扩展模块。

具体实施方式

当前，高性能网络芯片的功能验证已经成为制约高度复杂的芯片设计的主要瓶颈。

对应于网络芯片测试激励生成的报文构造是高性能网络芯片功能验证很重要的一部分。如何在验证环境中快速实现一种灵活稳定的报文产生器是网络芯片验证初始阶段需要考虑的一个重要问题。

经调查发现，对报文构造生成这个环节，大多数芯片设计公司目前采取的方法如下：

(1)根据报文格式，利用网络测试仪或相关网络构造包软件，依次填入需要的字段内容，得到报文序列，最后保存在文本文件或数据库。

(2)芯片验证环境中的报文激励模块从文本文件或数据库中提取报文内容，生成需要的报文。

真实网络环境中报文格式是随机的，报文中各报文头中具体字段值也是随机的。大多数时候，上述方法对于简单通用报文类型功能验证比较有效，但上述方法无法解决如下问题：

(1)报文内容变化对报文激励模块的要求。

(2)未能有效与验证环境有效结合，导致报文构造效率极低，极大的影响了网络芯片的验证进度。

(3)当遇到网络测试仪或网络构造包相关软件无法支持的报文类型时，就需要人工构造，此时效率更低。

(4)芯片验证性能测试时对大量随机报文的需求。

以上问题可以总结为，现有方案无法满足真实网络环境的报文生成需求。

以上现有技术中的方案所存在的缺陷，均是发明人在经过实践并仔细研究后得出的结果，因此，上述问题的发现过程以及下文中本发明实施例针对上述问题所提出的解决方案，都应该是发明人在本发明过程中对本发明做出的贡献。

基于上述研究，本发明实施例提供了一种报文生成方法及装置，能改善现有技术不能满足真实网络环境的报文生成需求的问题。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实施例中，该方法用于对网络芯片进行验证。

图1示出了本发明实施例所提供的一种报文生成方法的流程图。下面将对图1所示的具体流程进行详细阐述：

步骤S21，获得多个报文头信息，将多个报文头信息按照字段名、字段宽位长度和字段相对位置整理成excel文件。

网络报文是由各种不同类型的报文头部分和payload部分组合而成，网络芯片验证中真正关心的是可以决定报文转发行为的报文头部分，因此该方法也只用关注报文中的报文头部分。

收集网络各种报文头信息，整理成excel文件，主要包含字段名、字段位宽长度，以及字段在报文头中的相对位置(位置以该字段在excel中的行数表示)，其中，以mac头，ipv4头为例，如图2和图3所示。

将报文头信息整理成excel文件，便于脚本文件从excel文件中提取信息进行相关操作。

步骤S22，采用脚本从excel文件中提取各报文头信息，根据各报文头信息生成对应的报文头类。

采用脚本语言从excel文件中提取对应报文头信息，对每个报文头自动生成相应报文头类代码。其中，报文头类中具体内容包括：

a、报文头中各字段名称；

b、报文头中各字段类型及位宽信息；

c、报文头中各字段随机基本约束(边界点约束)；

d、报文头中各字段特定功能覆盖率bin；

e、针对报文头中各字段bits_pack方法：实现由各字段具体值到序列的转换；

f、针对报文头中各字段bits_unpack方法：实现由序列到各字段具体值的转换。

这些信息用于之后的报文生成。

其中，采用脚本语言能够方便的生成system Verilog报文头类代码，提升工作效率且不容易出错。

步骤S23，根据报文头类，按照标准网络报文构造规则编写报文构造类 CPacket。

利用步骤S22中生成的各种报文头类，按照标准网络报文构造规则编写报文构造类CPacket。在该报文构造类CPacket中实例化各报文头类 (CMac、CIpv4、Cipv6、CTcp、Cudp等)，并按照一定规则实现二进制序列报文生成接口。

其中，报文生成接口可以为CPacket.Bits_pack()，CPacket.Bits_unpack()、CPacket.Display()接口，这些接口用于根据特定要求生成报文。

例如，CPacket.Bits_pack()接口实现由各报文头中各字段到整个报文序列的打包转换，接口按照前级报文头决定后级报文头类型的报文构造规则，调用各个报文头的bits_pack()接口实现打包逻辑。

又例如，CPacket.Bits_unpack()接口实现由整个报文序列到各报文头中各字段的反向解析转换。接口同样按照前级报文头决定后级报文头类型的报文构造规则，调用各个报文头的bits_unpack()接口实现打包逻辑。

又例如，CPacket.Display()接口实现当前报文相关类型信息的打印。同样是利用各个报文头的打印接口实现。

可以理解，在实际芯片验证过程中，可以利用上述接口根据不同网络环境的需求进行报文生成。

步骤S24，对报文构造类CPacket中实例化之后的每个报文头类对象中的多个报文头成员的字段信息进行约束，构造出符合预设约束要求的报文。

请结合参阅图4，本实施例中通过步骤S241和步骤S242列举了步骤 S24的其中一种实现方式。

步骤S241，在激活报文构造类CPacket的报文生成接口之后，针对每个报文头成员，获得该报文头成员的字段随机基本约束信息。

步骤S242，采用字段随机基本约束信息对该报文头成员的字段值进行约束，获得约束范围或约束值，根据约束范围或约束值采用报文生成接口生成报文。

可以理解，芯片的报文头部分并不是毫无规律拼装的，它是按照一定的规则组合而成。报文头中会有某些字段决定后续报文头的类型。例如， mac中的ether_type字段会决定后续报文头类型：

当ether_type为0x0800时，为IPV4报文头；

当ether_type为0x86DD时，为IPV6报文头；

IPV4或IPV6报文头中有protocol字段，只有当其值为0x6时，后续报文头才是TCP。

因此，利用报文生成接口，根据约束范围或约束值构造报文可以通过以下步骤获得：

首先确定各报文头成员的字段类型，其次根据预设信息确定第一级报文头成员，然后根据前级报文头成员的字段类型决定后级报文头成员的字段类型的构造规则，将各报文头成员进行排序，根据约束范围或约束值构造报文。

可选地，若对多个报文头成员中的每个报文头成员的字段信息进行约束，可以构造出固定报文。

可选地，若对多个报文头成员中的部分报文头成员的字段信息进行约束，可以构造出随机报文。

这样能够实际网络环境的需求灵活构造报文，提高了网络芯片验证的效率。

进一步地，当新增一种不支持类型报文时，只用经如下增量步骤即可实现对新增类型报文构造的支持，节约时间，减少人力成本。

首先，获得新增报文头信息，将新增报文头信息按照字段名、字段位宽长度和字段相对位置整理并添加到之前的excel文件中。

其次，采用脚本从添加了新增报文头信息的所述excel文件中提取新增报文头信息并生成相应的新增报文头类，将新增报文头类实例化到之前的报文构造类CPacket中。这样能灵活支持新增报文类型的拓展。

在上述基础上，如图5所示，本发明实施例提供了一种报文生成装置 20，所述报文生成装置20包括：获取模块21、第一生成模块22、第二生成模块23和报文构造模块24。

获取模块21，用于获得多个报文头信息，将所述多个报文头信息按照字段名、字段位宽长度和字段相对位置整理成excel文件。

由于获取模块21和图2中步骤S21的实现原理类似，因此在此不作更多说明。

第一生成模块22，用于采用脚本从所述excel文件中提取各所述报文头信息，根据各所述报文头信息生成对应的报文头类。

由于第一生成模块22和图2中步骤S22的实现原理类似，因此在此不作更多说明。

第二生成模块23，用于根据所述报文头类，按照标准网络报文构造规则编写报文构造类CPacket；

由于第二生成模块23和图2中步骤S23的实现原理类似，因此在此不作更多说明。

报文构造模块24，用于对所述报文构造类CPacket中实例化之后的每个报文头类对象中的多个报文头成员的字段信息进行约束，构造出符合预设约束要求的报文。

由于报文构造模块24和图2中步骤S24的实现原理类似，因此在此不作更多说明。

可选地，请继续参阅图5，该报文生成装置20还包括扩展模块25。用于获得新增报文头信息，将所述新增报文头信息按照字段名、字段位宽长度和字段相对位置整理并添加到所述excel文件中；采用脚本从添加了所述新增报文头信息的所述excel文件中提取所述新增报文头信息并生成相应的新增报文头类，将所述新增报文头类实例化到所述报文构造类CPacket中。该扩展模块能灵活支持新增报文类型的拓展。

综上，本发明实施例所提供的报文生成方法及装置，能够满足真实网络环境的报文生成需求。

进一步地，该报文生成方法及装置能在一定约束范围内灵活生成固定报文或随机报文。

进一步地，该报文生成方法及装置能灵活支持新增报文类型的拓展。

在本发明实施例所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置和方法实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，电子设备，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM， Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种报文生成方法，其特征在于，所述方法包括：

获得多个报文头信息，将所述多个报文头信息按照字段名、字段位宽长度和字段相对位置整理成excel文件；

采用脚本从所述excel文件中提取各所述报文头信息，根据各所述报文头信息生成对应的报文头类；

根据所述报文头类，按照标准网络报文构造规则编写报文构造类CPacket；

对所述报文构造类CPacket中实例化之后的每个报文头类对象中的多个报文头成员的字段信息进行约束，构造出符合预设约束要求的报文；

所述方法还包括：

获得新增报文头信息，将所述新增报文头信息按照字段名、字段位宽长度和字段相对位置整理并添加到所述excel文件中；

采用脚本从添加了所述新增报文头信息的所述excel文件中提取所述新增报文头信息并生成相应的新增报文头类，将所述新增报文头类实例化到所述报文构造类CPacket中。

2.根据权利要求1所述的报文生成方法，其特征在于，所述字段信息包括字段值；对所述报文构造类CPacket中实例化之后的每个报文头类对象中的多个报文头成员的字段信息进行约束，构造出符合预设约束要求的报文的步骤，包括：

针对每个报文头成员，获得该报文头成员的字段随机基本约束信息，采用所述字段随机基本约束信息对该报文头成员的字段值进行约束，获得约束范围或约束值，根据所述约束范围或所述约束值构造出报文。

3.根据权利要求2所述的报文生成方法，其特征在于，根据所述约束范围或所述约束值构造出报文的步骤，包括：

确定各所述报文头成员的字段类型；

根据预设信息确定第一级报文头成员，

根据前级报文头成员的字段类型决定后级报文头成员的字段类型的构造规则，将各所述报文头成员进行排序，根据所述约束范围或所述约束值构造出报文。

4.根据权利要求1所述的报文生成方法，其特征在于，对所述报文构造类CPacket中实例化之后的每个报文头类对象中的多个报文头成员的字段信息进行约束，构造出符合预设约束要求的报文的步骤，包括：

对多个所述报文头成员中的每个报文头成员的字段信息进行约束，构造出固定报文；

对多个所述报文头成员中的部分报文头成员的字段信息进行约束，构造出随机报文。

5.一种报文生成装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获得多个报文头信息，将所述多个报文头信息按照字段名、字段位宽长度和字段相对位置整理成excel文件；

第一生成模块，用于采用脚本从所述excel文件中提取各所述报文头信息，根据各所述报文头信息生成对应的报文头类；

第二生成模块，用于根据所述报文头类，按照标准网络报文构造规则编写报文构造类CPacket；

报文构造模块，用于对所述报文构造类CPacket中实例化之后的每个报文头类对象中的多个报文头成员的字段信息进行约束，构造出符合预设约束要求的报文；

所述报文生成装置还包括扩展模块；

所述扩展模块，用于获得新增报文头信息，将所述新增报文头信息按照字段名、字段位宽长度和字段相对位置整理并添加到所述excel文件中；采用脚本从添加了所述新增报文头信息的所述excel文件中提取所述新增报文头信息并生成相应的新增报文头类，将所述新增报文头类实例化到所述报文构造类CPacket中。

6.根据权利要求5所述的报文生成装置，其特征在于，所述字段信息包括字段值；所述报文构造模块通过以下方式对所述报文构造类CPacket中实例化之后的每个报文头类对象中的多个报文头成员的字段信息进行约束，构造出符合预设约束要求的报文：

针对每个报文头成员，获得该报文头成员的字段随机基本约束信息，采用所述字段随机基本约束信息对该报文头成员的字段值进行约束，获得约束范围或约束值，根据所述约束范围或所述约束值构造出报文。

7.根据权利要求6所述的报文生成装置，其特征在于，所述报文构造模块通过以下方式根据所述约束范围或所述约束值构造出报文：

确定各所述报文头成员的字段类型；

根据预设信息确定第一级报文头成员，

根据前级报文头成员的字段类型决定后级报文头成员的字段类型的构造规则，将各所述报文头成员进行排序，根据所述约束范围或所述约束值构造出报文。

8.根据权利要求5所述的报文生成装置，其特征在于，所述报文构造模块通过以下方式对所述报文构造类CPacket中实例化之后的每个报文头类对象中的多个报文头成员的字段信息进行约束，构造出符合预设约束要求的报文：

对多个所述报文头成员中的每个报文头成员的字段信息进行约束，构造出固定报文；

对多个所述报文头成员中的部分报文头成员的字段信息进行约束，构造出随机报文。

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